内容正文:
圆的基本性质
课标要求
1. 理解面、弧、弦、圆心角、圆周角的概念,了解等圆、等弧的概念.
2. 探索并证明垂径定理:垂直于弦的直径平分弦以及弦所对的两条弧.
3. 探索圆周角与圆心角及其所对弧的关系,了解并证明圆周角定理及其推
论:圆周角的度数等于它所对弧上的圆心角度数的一半;直径所对的圆周角是直
角;90°的圆周角所对的弦是直径;圆内接四边形的对角互补.
4. 知道三角形的外心.
5. 了解正多边形与圆的关系.
6. 会利用基本作图完成:过不在同一直线上的三点作圆;作三角形的外接
圆、内切圆;作圆的内接正方形和正六边形.
考点精讲
知识点梳理
1. 圆的有关概念和性质.
定义 在一个平面内线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫作 圆 ,其固定的端点O叫作 圆心 ,线段OA叫作 半径 ,以点O为圆心的圆记作 ☉O
圆
圆心
半径
☉O
弦 连接圆上任意两点的线段叫作弦,如图,线段AB,AC是圆O的弦
经过 圆心 的弦叫作圆的直径,如图,AB均是圆O的直径
圆心
弧 圆上任意两点间的部分叫作弧 大于半圆的弧叫作 优弧
小于半圆的弧叫作 劣弧
在同圆或等圆中能够互相重合的弧
叫作等弧,能够重合的两个圆叫作
等圆
优弧
劣弧
圆心角 顶点在 圆心 的角叫作圆心角(如∠BOC)
圆周角 顶点在 圆上 ,并且两边都与圆相交的角叫作圆周角
(如∠BAC)
圆的基
本性质 同圆或等圆的半径 相等
圆的直径等于同圆或等圆半径的 2 倍
圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴
圆是中心对称图形, 圆心 是它的对称中心
圆是旋转对称图形,绕圆心旋转任何一个角度都能与自身重合
圆心
圆上
相等
2
圆心
失分警告:(1)圆上任意的一条弦对应两段弧;
(2)直径是圆中最长的弦,但弦不一定是直径;
(3)一个圆有无数条直径和半径;
(4)半圆是弧(注意一定不能带直径),但弧不一定是半圆.
2. 弦、弧、圆心角的关系.
定
理 在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧也相等,所对的弦也相等,即若∠AOB =∠COD,则 AB=CD
推
论 在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么它们所对的圆心
角 相等 ,所对的弦 相等 ,即若 则∠AOB = ∠COD ,AB= CD
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么它们所对的圆心
角 相等 ,所对的优弧和劣弧分别 相等 ,即若AB=
CD,则∠AOB= ∠COD
相等
相等
∠COD
CD
相等
相等
∠COD
3.垂径定理及其推论.
(1)定理:垂直于弦的直径 平分 弦,并且 平分 这条弦所对的
两条弧.
(2)推论:平分弦(不是直径)的直径 垂直于 弦,并且平分弦所对的两
条弧.
平分
平分
垂直于
(3)根据圆的对称性,如图,有以下五个结论:
;
;
③AE = BE ;
④AB⊥ CD ;
⑤CD是圆O的直径.
只要满足其中两个,另外三个结论一定成立, 即知二推三.
BE
CD
(4)应用.
①过圆心作弦的垂线,连接圆心和弦的一个端点(即半径),构造直角三角
形,运用勾股定理或锐角三角函数进行相关计算;
②已知圆心到两条平行弦的距离,求两条平行弦的距离时需要分情况讨论.
已知弦AB和弦CD的长,圆O的半径长,若AB∥CD,求两条弦之间的距离d
情况一:当两条弦位于圆心同侧时 情况二:当两条弦位于圆心异侧
时
利用勾股定理,在Rt△OBE中求出OE,在
Rt△ODF中求出OF,d=OF-OE 利用勾股定理,在Rt△OBE中
求出OE,在Rt△ODF中求出
OF,d=OF+OE
4.圆周角定理及其推论.
(1)定理.
内容 一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的 一半
常见图形
结论 ∠APB= ∠AOB
一半
(2)推论.
推论1 推论2
内容 在同圆或者等圆中,同弧或等
弧所对的圆周角相等 半圆(或直径)所对的圆周角
是 直角 ,90°的圆周角所对
的弦是 直径
图形
直角
直径
表示形式 ∵ ∴∠1
= ∠2 .
∵ ∴∠2=∠3=
∠1. ∵AB是直径,
∴∠C= 90° .
∵∠C=90°,
∴AB是圆OD的直径.
∠2
90°
失分警告:①运用圆周角定理的推论时,注意前提条件是“同圆或等圆
中”;
②已知圆内一条弦和其对应的圆心角时,求其对应的圆周角要分情况进
行讨论.
情况一:圆周角的顶点在弦所对的优弧上 情况二:圆周角的顶点在弦所对
的劣弧上
∠β α ∠β=180°- α
(3)图中隐藏的特殊三角形.
图形
结论 如图1,∠1=∠2,∠2+∠3=90°,
可转化为直角三角形求解;
如图2,一边为直径的三角形+45°可
得等腰直角三角形,图中有三个等腰直
角三角形 如图3,AB为圆O上任意一条弦
(不是直径),△AOB是等腰
三角形;
如图4,出现60°或OC=CD,
则可得等边△COD
5.圆内接四边形的性质.
(1)圆内接四边形的对角 互补 ,如图5,∠B+∠ADC= 180° ;
(2)圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(和它相邻的内角的对
角),如图5,∠ADE= ∠ABC ;
(3)连接圆内接四边形的两条对角线,则必然存在相似三角形,如图6,
△ADF∽ △CBF ,△ABF∽ △DCF .
互补
180°
∠ABC
△CBF
△DCF
6.拓展——如何确定四点共圆.
方法 图示
方法一 到圆上的距离等于定长的点都在
同一圆上(圆的定义)
方法二 共斜边的两个直角三角形的四个
顶点共圆,圆心为斜边中点
方法 图示
方法
三 共边三角形且边所对角相等的四
个顶点共圆(同弧所对圆周角相
等)
说明:如图,∠ACB=∠ADB,则
A,B,C,D四点共圆,也可得
∠CAD=∠DBC
续表
续表
方法
四 对角互补四边形的四个顶点共圆
说明:在四边形ABCD中,∠A+
∠C=180°(或∠B+∠D=
180°),则A,B,C,D四点共圆
方法 图示
考题类型精析
例1 (2023酒泉)下列语句中,正确的有( )
①相等的圆心角所对的弧相等;
②平分弦的直径垂直于弦;
③长度相等的两条弧是等弧;
④圆是轴对称图形,任何一条直径都是对称轴.
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【思路点拨】由圆心角、弧、弦的关系,垂径定理,等弧的概念,圆的对称
性,即可判断.
【答案】A
例2 如图,在☉O中,弦AB与CD相交于点E,已知AB=CD,连接AD,
BC. 求证:AD=CB.
【思路点拨】本题主要考查弧、弦之间的相等关系定理,利用等弦得等弧,
进一步通过等弧得等弦,体现了等弧、等弦间的相互转化关系.
【答案】证明略.
例3 如图,A,B,C是☉O上的三点,若∠BOC=78°,则∠A的度数是
( )
A. 39° B. 40° C. 78° D. 100°
【思路点拨】直接根据圆周角定理解答即可.
【答案】A
例4 (2023巴蜀)如图,AB是☉O的直径,弦CD⊥AB 于点E,若CD=
4 BE=2,则AB的长是( )
A. 12 B. 16 C. 6 D. 12
【思路点拨】本题考查垂径定理,勾股定理,关键是连接OC,构造直角三角
形,应用勾股定理,垂径定理列出关于r的方程.
【答案】A
例5 如图,四边形ABCD内接于☉O. 若∠B=108°,则∠D的度数为
( )
A. 54° B. 62° C. 72° D. 82°
【思路点拨】本题主要考查圆内接四边形对角互补的性质.在解题时,直接运
用结论即可求解.
【答案】C
命题点 利用圆周角定理求角度
重庆中考真题回顾
1. (2024重庆A卷)如图,以AB为直径的☉O与AC相切于点A,以AC为边作平
行四边形ACDE,点D,E在☉O上,DE与AB交于点F,连接CE,与☉O交于
点G,连接DG. 若AB=10,DE=8,则AF= 8 ;DG= .
8
2. (2024重庆B卷)如图,AB是☉O的直径,BC是☉O的切线,B为切点.连接
AC交☉O于点D,E是☉O上一点,连接BE,DE,过点A作AF∥BE交BD的
延长线于点F. 若BC=5,CD=3,∠F=∠ADE,则AB的长度是 ;DF
的长度是 .
基础过关
1. 如图,AB为☉O的直径,C为☉O上一点,且 3 则弦AC与弦BC的
关系是( C )
A. AC=3BC B. AC BC
C. AC=( 1)BC D. AC=BC
C
当堂检测
2. (2023武汉)如图,AB,CD是☉O的两条弦,AB=CD,AB⊥CD,垂足
为M,N为AD的中点,延长NM交CB于点H,若HN=8,△MBC的面积为
15,MN>MH,则AD的长为( C )
A. 6 B. 5 C. 10 D. 9
C
3. (2024西安)如图,AB,CD是☉O的弦,且AB=CD,若∠BOD=84°,
则∠ACO的度数为( D )
A. 42° B. 44° C. 46° D. 48°
D
4. (2024广州)如图,AB是☉O的弦,点P在弦AB上,PA=4,PB=2,OP 则☉O的半径长为( A )
A. 5 B. 3 C. 4 D.
A
5. (2023邯郸)如图1所示是一款带毛刷的圆形扫地机器人,它的俯视图如图2所
示,☉O的直径为40 cm,毛刷的一端为固定点P,另一端为点C,CP=10
cm,毛刷绕着点P旋转形成的圆弧交☉O于点A,B,且A,P,B三点在同一
直线上.毛刷在旋转过程中,与☉O交于点D,则CD的最大长度为( C )
A. 20 cm B. (20-10 cm
C. (20 -20)cm D. 10 cm
C
6. (2024宁波)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=5,点E在对角线AC上
运动(不与点A重合),☉O为△ABE的外接圆,当☉O与矩形ABCD的边相切
时,☉O的半径长为 2或 .
2或
7. (2024安徽)如图,AB是☉O的直径,弦CD垂直平分OB,点E在 上,连
接CE,AE,则∠AEC= 60° .
60°
8. (2023阜新)如图,点A,B,C,D,E都在☉O上,∠BAC=15°,
∠CED=30°,则∠BOD= 90° .
90°
能力提升
9. (2023遵义)如图,四边形BCDE内接于☉O,其中BC=4,DE 分
别延长BE,CD交于点A,若tan∠A 则☉O的半径长为 2 .
2
10. (2024南通)如图,已知半圆O的直径为MN,点A在半径OM上,B为
的中点,点C在 上,以AB,BC为邻边作矩形ABCD,边CD交MN于点E,
连接DO,并延长DO交AB于点P,若BP=2AP,则 的值为 .
11. (2024泸州)如图,四边形ABCD内接于☉O,AB是☉O的直径,AC和BD
相交于点E,且DC2=CE·CA.
(1)求证:BC=CD;
(1)证明:∵DC2=CE·CA,∴ .
∵∠DCE=∠ACD,∴△DCE∽△ACD. ∴∠CDE=∠DAC.
∵∠CDE=∠CAB,∴∠DAC=∠CAB. ∴ .
∴BC=CD.
(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AF⊥CD交CD的延长线于点F,若
PB=OB,AF 求CD的长.
(2)解:如图,过点O作OM⊥PF于点M,连接OC交BD于点H.
设☉O的半径为r,则OA=OB=r.
∵PB=OB=r,AP=AO+OB+BP=3r,OP=OB+BP=2r,
∵AF⊥PF,∴OM∥AF. ∴△APF∽△OPM.
∴ 即 .∴OM .
∵ ∴OC⊥BD.
∵AB是直径,∴∠ADB=90°.∴AD⊥BD. ∴OC∥AD. ∴ 2.
设CD=2a,则BC=CD=2a,PC=4a.
∵OM⊥CD. ∴DM=cm CD=a.∴PM=PC+cm=5a.
∵OM∥AF,∴ 2.∴FM a.
∴CF=FM+cm a+a a.
∵在Rt△ABC中,AC2=AB2-BC2,
在Rt△ACF中,AC2=AF2+CF2,
∴AB2-BC2=AF2+CF2,
即(2r)2-(2a)2=(2+( a)2.①
∵在Rt△OPM中,OM2+PM2=OP2,
即(2+(5a)2=(2r)2.②
由①②解得a1 a2=- (负值舍去).
∴CD=2a=2 .
12. (2024北京)如图,AD是☉O的直径,点P是☉O外一点,连接PO交☉O于
点C,作PB,PD分别切☉O于点B,D,连接AB,AC.
(1)求证:AB∥OP;
(1)证明:如图,连接OB.
∵PB,PD分别切☉O于点B,D,
∴∠OBP=∠ODP=90°.∵OB=OD,OP=OP,
∴Rt△OBP≌Rt△ODP(HL).∴∠BOP=∠DOP BOD.
∵∠BAD BOD,∴∠BAD=∠DOP. ∴AB∥OP.
(2)连接PA,若PA=4 tan∠BAD=2,求线段AB的长.
(2)解:如图,连接BD.
∵∠BAD=∠DOP,∴tan∠BAD=tan∠DOP=2.
在Rt△DOP中,tan∠DOP 2,∴DP=2OD.
∵AD=2OD,∴DP=AD. ∵PA DP=4
∴AD=DP 4.∵AD是☉O的直径,∴∠ABD=90°.
∵tan∠BAD 2,∴BD=2AB. ∵AB2+BD2=AD2,
∴AB2+4AB2=16.∴AB 或AB=- (舍去).
∴线段AB的长为 .
$$